称重系统控制系统设计完整版1
计算机控制技术课程设计计算机控制技术课程设计成绩评定表设计课题汽车动态称重控制系统设计学院名称:电气工程学院专业班级:学生姓名:学号:指导教师:设计地点:设计时间:2012-06-11~2012-06-15指导教师意见:成绩:签名:年月日计算机控制技术课程设计课程设计名称:汽车动态称重控制系统设计专业班级:学生姓名:学号:指导教师:臧海河课程设计地点:31-503课程设计时间:2012-06-11~2011-06-15计算机控制技术课程设计任务书学生姓名专业班级学号题目汽车动态称重控制系统设计课题性质工程设计课题来源自拟指导教师主要内容(参数)此汽车动态称重系统采用电阻应变式称重传感器,通过信号放大电路,AD 转换,信号采集,单片机控制电路和通信电路,实现动态称重。
由于本系统适用于恶劣的环境,必须考虑消除不良因素造成的误差,因此设计时从硬件和软件方面都有提高精度的方法。
本报告包括了各个电路的信号流程图,各部分子程序,总原理图,和源程序。
任务要求(进度)第1天:熟悉课程设计任务及要求,针对课题查阅技术资料。
第2天:确定设计方案。
要求对设计方案进行分析、比较、论证,画出方框图,并简述工作原理。
第3 - 4天:按照确定的方案设计单元电路。
要求画出单元电路图,元件及元件参数选择要有依据,各单元电路的设计要有详细论述。
第5天:撰写课程设计报告。
要求内容完整、图表清晰、文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确,篇幅不少于6000字。
主要参考资料【1】田社平.采用数字滤波技术得数据采集误差分析[J].计量技术1994 【4】陈明荧.8051单片机基础教程.北京.科学出版社,2003【5】李建忠.单片机原理及应用.西安.西安电子科技大学出版社,2003 【6】胡学军.单片机与控制技术.北京.北京航空航天大学出版社,2004 【7】庚华光,邹寿彬.电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,1998 【8】刘君华.智能传感器系统[M].西安;西安电子科技大学出版社,1999审查意见系(教研室)主任签字:年月日目录1 引言 (4)2 总体方案设计 (4)2.1 硬件方案论证 (5)2.1.1 微处理器的选择 (5)2.1.2 称重传感器的选择 (5)2.1.3 显示器的选择 (5)2.1.4 数据采集电路的选择 (5)2.1.5 数据接口的选择 (6)2.2 系统总体设计 (6)2.2.1 系统的工作流程 (6)2.1.2 系统的设计方案方框图 (7)2.3 系统控制算法的设计 (7)3 系统单元电路的设计 (9)3.1 检测电路设计 (9)3.1.1传感器电路设计 (9)3.1.2 放大电路设计 (9)3.2 A/D转换电路设计 (11)3.3微控制器的工作电路设计 (12)3.4 显示电路的设计 (13)3.5 通信模块设计 (13)3.6 系统抗干扰设计 (14)4 系统的软件设计 (14)4.1 系统主程序流程图 (14)4.2 A/D转换子程序 (15)4.3 数据采集子程序 (16)4.4 通信模块子程序 (17)4.5 显示子程序 (19)4.6 控制子程序 (19)5 总结 (21)6 参考文献 (21)附录 (21)1 引言随着交通检查、超限治理和计重收费工作的不断深入,车辆称重系统得到了越来越广泛的应用。
车辆称重系统实际上就是一个信号转换和显示的系统。
当车辆行驶到称重平台上时,传感器把感受到的压力转换并输出电压模拟信号,经模/数转换(A/D变换)后就得到数字量的信号。
但是,数字量的信号并不是重物的实际重量值,它需要由数字量在单片机内部经过一系列的数据处理才能得到。
不仅如此,称重显示器的整个工作过程也都是在单片机的控制下有条不紊地进行。
近年来,随着大规模集成电路的飞速发展,单片机更加广泛的应用在各种智能化表中。
多年来,公路车辆在运输货物时,普遍存在着超限超载现象。
据调查,德国超限超载车辆达50%、美国40%的大型载货汽车超限超载。
近年来,我国道路运输车辆超限超载现象也极为普遍,在严重地区,几乎所有的货运车辆都存在不同程度的超限超载行为。
货运部门通过改装车身、后桥和轮胎来大幅度提高货车的装载能力,使运输效率和经济效益得到很大的提高,但是超限超载却带来了一系列的重大危害。
要有效治理超限超载,就必须有对车辆是否超限超载进行判断,也就是说必须进行超限超载测量。
如何实现准确科学地衡量车辆的重量是治理超限超载运输和计重收费中的关键问题。
目前对车辆的超限超载监测有静态和动态两种方法:动态称重系统虽能实现超载治理和不停车计重收费系统的完美结合,但是由于影响动态称重精度的因素较多,例如,汽车的振动、路面的不平度、汽车的速度等等。
这些因素势必会使测量精度降低,使测量结果不准确、不具说服力,在车辆称重系统中使用单片机可使系统的性能提高、成本降低,具有明的优越性。
2 总体方案设计系统主要由动态轴重秤台,红外车辆分离器,轮胎识别检测器,收尾地感线圈,室外信号控制柜及相关通信软件等组成。
动态称重系统主要安装在高速公路及等级公路的收费站,工作环境恶劣,车流量大,因此对其称量精度,稳定性质量可靠性,长寿命,故障自诊断能力,可维护性等要求较高。
2.1 硬件方案论证硬件系统是它的最基本的框架,是系统的所有功能的基础。
本系统硬件方案论证包括单片机、公路动态称重系统的传感器、数据采集电路、数据接口及显示电路的选择。
2.1.1 微处理器的选择由于所需程序空间比较大,要求微处理器包含比较大的内部程序存储器空间。
PHLIPS公司生产的P89C58X2单片机内部含有32K字节的FLASH程序存储器和256字节的RAM,可以满足设计需要。
所以我们选择P89C58X2作为系统微处理器。
2.1.2 称重传感器的选择电阻应变片式传感器通常是由某些金属半导体材料制成。
它具有精度高、测量范围广,使用寿命长、性能稳定可靠,结构简单、尺寸小,重量轻,频率特性好,可在高低温、高速、高压、强烈震动、强磁场、核辐射和化学反应等腐蚀的恶劣条件下工作,很适合与露天动态称重,故本设计选用电阻应变片式称重传感器。
2.1.3 显示器的选择LED数码管显示器动态显示方式下,将所有位的段选线并联在起,由位选线控制哪位接收字段码。
采用动态扫描显示,也就是在显示过中,轮流向各位送出字形码和相应的字位选择,同一时刻只有一位显示,其他各位熄灭。
利用显示器的余晖和人眼的视觉暂留现象,只要每一位显示足够短,则人看到的就是无为数码管同时显示。
在动态显示方式下电路设计简单,故采用此方式。
2.1.4 数据采集电路的选择串行通信是指一条信息的各位数据被逐位按顺序传送的通信方式。
串行通信的特点是:数据位传送,按位顺序进行,最少只一需根传输线即可完成,成本低但传送速度慢。
串行通信的距离可以从几米到几千米。
由于串行通信方式具有使用线路少、成本低、特别是在远程传输时,避免了多条线路特性的不一致而被广泛采用,因此本设计采用串行通信。
2.1.5 数据接口的选择在串行通信时,要求通信双方都采用一个标准接口,是不同的设备可以方便地连接起来进行通信。
当前流行的接口有:RS-232-C和RS-485。
RS-485总线,通信距离为几十米到上千米时,因此长距离要求时被广泛采用。
RS-485采用平衡发送和差分接收,因此具有抑制共模干扰的能力。
RS-485采用半双工工作方式,任何时候只能有一点处于发送状态,因此发送电路须由使能信号加以控制。
RS-485用于多点互连时非常方便,可以省掉许多信号线。
应用RS一485可以联网构成分布式系统,其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。
故本系统采用RS-485接口。
2.2 系统总体设计2.2.1 系统的工作流程(1)初始状态:检测区通过地感线圈检测有无车辆。
(2)车辆驶入秤台,仪表接收到来自秤台的重量数据超过一定限定值时,系统自动进入动态称重方式。
(3)车辆通过秤台,仪表检测车重。
控制箱内的数据采集模块将称重称台传来的信号进行放大,并转换为数字信号送到计算机进行称重信号处理。
(4)计算机收到仪表传送的信息后,自动计算出轴超载量、总重超载量及相关内容,并进行记录与储存。
2.1.2 系统的设计方案方框图称重传感器信号放大电路A/D转换电路显示输出微控制器PC机图2.1系统总体构造图2.3 系统控制算法的设计车辆通过称重台时,由于自身结构、路面平整度等因素的影响,使称重系统受到动态干扰力。
设d(t)是反映车辆通过称重台台面过程中施加给台面的一个幅值为单位l的输入信号,w(t)为称重台面向下位移,M为称重台面质量,m为车辆真实载荷,k、c分别为称重传感系统结构的弹性系数和阻尼次数。
依照牛顿第二定律,可以对模型建立如下力学方程:M*d2w(t)/ d2t+c*dw(t)/d(t)+kw(t)=mgd(t),再进行拉氏变换,可以得出其传递函数为:G(S)=W(S)/D(S)=mg/(MS2+cS+k).其中D(s),W(s)分别为输入信号和输出信号的拉式变换。
可见此称重系统为一二阶欠阻尼系统,系统无阻尼振荡频率(固有频率)为:wn=(k/M)1/2,阻尼比为ζ=c/(2(k/M)1/2)。
建立这个模型后,车辆驶入称重台相当于给此系统施加了一个信号mgd(t)。
综合分析汽车称重系统模型和实测数据后,可以发现车辆在称重台上所产生信号d(t)实为一梯形波。
梯形波的两腰分别对应车辆上下称重台的过程;中间平稳阶段即为车辆轮轴完全作用在称重台上的测量过程,有效采集数据存在于此段。
输入的信号d(t)的上升和水平阶段可以两个速度信号的叠加,据拉氏变换的叠加原理可得D (S )=1/(ε0*S*S)- e -Εs /(ε0*S*S).再依据拉氏变换的终止定理有:w(+∞)=mg/k.我们采用的控制算法是参数估计法。
参数估计法是一种系统辨识方法,它把动态测量作为一个参数估计和预测问题来处理,具体过程是:首先依据车辆动态称重的先验知识,推导出一个含有未知参数的模型;其次用此模型去模拟动态称重过程中的输出信号,从而获得最小平方误差意义上的参数估计。
基于参数估计的系统辨识方法可由极短的轴重信号估计出模型参数和轴重值,而且具有较高的准确度,同时利用适当的辨识算法可以进一步减小速度对测量结果的影响,可以在车辆中速及高速的情况下使用此种方法。
其典型应用算法是最小二乘递推算法(RLS)。
该问题的典型提法是,根据随时间先后顺序所获得的测量值Zl 、Z2、⋯、Zk ,在线且实时地估计参数θ的值。
其中,测量值Zl 、Z2、⋯、Zk 是向量,待估参数θ可以是矩阵。
最小二乘递推算法RLS 的基本思想可以概括成:θk=θk-1+修正值;RLS 算法的基本递推算式为:θk=θk-1+Kk[Zk-hk*θk-1];Kk=P K-1*h K [hkPk-1+1];Pk=[1-Kk*hk]*PK-1 .根据前次观测数据得到的Pk-1及新的测量数据,可以计算出Kk ,从而由θk-1递推出θk ,下一次的递推计算所需的Pk 也可根据Pk-1,、和Kk 等计算出来。
小型称重系统的设计
摘要传统的称重在市场上已经满足不了我们的需求。
我们一直希望紧凑,测量准确,显示直观,便宜的电子称重装置可取代传统的称量工具。
电子称重机便应运而生,凭借称重仪表无法取代传统的功能,如称量方便,准确,自动化控制,操作简单,广泛应用于人们的生活,工业生产中。
电子称重装置以MCU作为中央控制单元,由通过称重传感器进行模数转换单元,在配以键盘、显示电路及强大软件来组成。
本选题采用压力传感器来收集由于通过电压放大电路产生的微弱信号的压力变化,通过A/D转换器转换成数字信号后,将数字信号送入微处理器。
经微控制器的适当处理后,将模拟量转化为数字量输出,控制器接受来自A/D转换器输出的数字信号,将数字信号转换为物体的实际重量信号,并传送到显示单元。
此外,项目可通过键盘涉嫌价格被设置。
这种高精度智能电子称重器体积小,准确,便于携带,重量函数集的质量和价格计算功能于一体,满足商业贸易和居民家庭的需要。
关键词:电子称重器;单片机;称重传感器AbstractTraditional weighed on the market has failed to meet our needs. We always wanted a compact , accurate measurement , intuitive display, cheap electronic weighing device can replace the traditional weighing tools. Electronic weighing machines have come into being , by virtue of weighing instruments can not replace the traditional features, such as weighing convenient, accurate , automatic control , simple operation, widely used in people's lives and industrial production.Electronic weighing means as a central control unit MCU from the load cell through the analog-digital conversion unit configured with a keyboard, a display circuit and powerful software components. The topic using pressure sensors to collect the pressure produced by the change of the voltage amplifier circuit weak signals by A / D converter into a digital signal, the digital signal is fed to the microprocessor . After appropriate treatment of the microcontroller , the analog to digital conversion of the output , the controller receives the digital signal from A / D converter outputs a digital signal is converted to the actual weight of the object signals , and transmitted to the display unit . In addition , the project can be set via the keyboard alleged price . This high-precision electronic weighing devices small smart , accurate, easy to carry , quality and price calculation of the weight function set functions, commercial trade and residents to meet the needs of families .Keywords: electronic weighing devices ; SCM ; weighing sensors目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (3)1.1 选题的背景和意义 (3)1.2 国内外研究现状 (3)1.3 电子称重器介绍 (4)第二章小型称重系统方案设计 (6)2.1系统概述 (6)2.2系统组成 (7)2.2.1 AT89C51单片机 (7)2.2.2 传感器的选择 (8)2.2.3 放大电路的选择方案 (9)2.2.3 数码管 (10)2.2.4 键盘输入 (11)第三章系统硬件的设计 (12)3.1电源电路 (12)3.2晶振电路及复位电路 (13)3.3 LED显示电路 (13)3.4 传感器放大电路 (14)3.5 键盘和显示的设计 (15)3.6 报警电路的设计 (16)第四章系统程序的设计 (17)4.1 C语言在单片机中的应用 (17)4.2 电子称重器的软件设计与实现 (17)4.3主程序流程图 (18)第五章总结和展望 (20)参考文献 (22)第一章绪论1.1 选题的背景和意义随着超大规模集成电路技术和电子技术的诞生,微芯片应用技术得到广泛的发展。
毕业设计(论文)-智能称重系统设计
智能称重系统设计(陕西理工学院物理与电信工程学院电子信息工程电子1204班,陕西汉中723000)指导教师:[摘要]介绍基于单片机STC89C52控制的一款智能电子秤,其中物体质量信息由重力传感器进行采集。
传感器将采集到的信息传送至单片机中,经过单片机处理,准确的在四位数码管显示屏上进行显示。
它具有置零,去皮功能。
物体的质量数值会和电子秤本身的称量范围数值进行比较,若超出了测量范围的最大值,系统就会执行报警程序。
本系统设计结构简单、精确度高、功能齐全、使用方便。
[关键词]单片机;重力传感器;智能电子秤Design of the Intelligence Electronic Scales ofMicrocontroller(Grade12,Class4,Major of Electronic Information Engineering,School of Physics and Electronic Information Engineering,Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723000,Shaanxi)Tutor:[Abstract]Introduction based on single chip STC89C52 control of an intelligent electronic scales, wherein the object quality of the information collected by the gravity sensor. Sensor information collected will be sent to the microcontroller through the microcontroller processing, accurate display on four digital display. It has zero, tare function. Quality and value will be the object of electronic scales weighing range values themselves are compared, if the maximum value exceeds the measurement range, the alarm system will execute the program. The simple design structure, high precision, fully functional, easy to use.[Key words]Single chip ; Gravity sensor ; Intelligent electronic scales目录1绪论 (1)1.1称重技术和衡器的发展 (1)1.2电子秤的发展现状和发展趋势 (1)1.2.1发展现状 (1)1.2.2发展趋势 (2)1.3项目研究意义 (3)1.4功能描述 (3)2设计原理 (5)2.1系统的原理框图 (5)2.2系统模块简介 (5)3硬件设计 (7)3.1硬件方案 (7)3.2称重传感器 (7)3.3电子秤专用24位AD转换芯片HX711及其电路 (8)3.4单片机STC89C52及其电路 (10)3.5液晶屏电路 (11)3.6矩阵键盘电路 (14)3.7声光报警电路 (14)3.8电源电路 (15)4软件设计 (16)5仪器的误差及误差分配 (17)5.1仪器的误差来源 (17)5.1.1称量重力传感器的误差 (17)5.1.2电子设备的误差 (17)5.1.3机械承重系统的误差 (18)5.2仪器误差分配 (18)5.3仪器误差的计算方法 (18)6总结 (20)致谢 (21)参考文献 (22)附录A (23)附录B (28)附录C (32)附录D (33)1绪论质量是测量领域中的一个非常重要的参数,称重技术自古以来就被人们所重视。
钢管称重、测长设备控制系统设计测长部分设计word版
天津理工大学本科毕业设计任务书题目:钢管称重、测长设备控制系统设计------测长部分学生姓名邓大龙届 2011学院(系)自动化专业电气工程及其自动化指导教师吴凤英职称高级工程师下达任务日期 2010、11、09天津理工大学教务处制一、毕业设计内容及要求(一)设计题目钢管称重、测长设备控制系统设计------测长部分(二)设计目的1.通过该题目的设计培养学生综合运用所学的基础理论知识、基本技能和专业知识进行分析和解决实际问题的能力。
2.培养学生查阅技术资料的能力,培养实际独立完成课题的工作能力。
3.使学生受到PLC系统开发的综合训练,达到能进行PLC系统设计和实施的目的。
4.使学生掌握无缝管称重、测长设备的工作原理。
5.提高学生对工作认真负责、一丝不苟,对事物能潜心考察、勇于开拓、勇于实践的基本素质。
(三)控制设备概述及工作原理1.控制设备组成操作台两台控制柜两台工业控制机一台西门子 PLC机一台24V直流电源一台2.工作过程这是钢管生产线上的一个自动检测、记录、打标记的自动化设备。
它可对无缝钢管自动进行测长、称重,打印、喷标等工序。
此设备共有四个工位:第一工位为测长工位,实现对钢管长度的测量。
第二工位为称重工位,实现对钢管重量的称量。
第三工位为打印工位,在钢管一端的外表面通过气动打标机打印出钢管的各种信息,如重量、长度、批次、符合API标准及国家有关标准规定的和客户指定的数字、字符和图形;气动打标机也可移动到第五工位(喷印工位)用于实现对钢管两端的打印。
第四工位为喷标工位,在钢管的外表面喷印上钢管的各种信息,如重量、长度、批次、符合API标准及国家有关标准规定的和客户指定的数字、字符和图形。
钢管的上料、钢管在各工位之间的移动、钢管的下料均通过机械式步进机构实现。
机械式步进机构采用双电动机驱动,变频调速,通过气动摩擦片制动器、减速机、链条带动步进梁的移动。
电控系统采用各单机自成体系,独立控制,独立操作的分布型控制模式。
自动化称重系统的设计与实现
龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 自动化称重系统的设计与实现 作者:陈宇英 来源:《科技视界》2016年第25期
【摘 要】本文着重介绍了物联网的概念、具体的技术应用、称重管理系统的发展方向。并对两者结合的技术支持实现方案和发展方向进行了系统的研究。
【关键词】物联网;传感技术;通用无线分组技术(GPRS) 配有大型称重设备的企业随着物流数量的增大,对收发货物的有效管理、成本的控制、提高管理效率及如何配合生产管理十分重要,现通过分析物联网技术在自动化称重系统中的应用,实现现代企业自动化管理、实现数据共享及网络化管理的发展需求。
1 物联网技术概述 物联网(Internet of Things)是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化三个重要特征。其利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起,形成人与物、物与物相联,实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。
2 称重系统与物联网的结合 从网络结构上看,物联网可分为感知层、网络层和应用层三部分。感知层位于物联网三层结构中的最底层,感知层中分布的各类传感器及智能仪表是获取信息的关键部件。根据感知层传感器所感知物理量的不同,物联网可分为称重物联网、视觉物联网以及温度、湿度、角度等其他物理量的物联网应用。称重物联网是集现代数字电子称重技术、计算机网络技术、远程数字视频技术、全球定位技术以及无线通讯网络传输技术等于一体的现代信息智能称重系统。
3 称重系统与物联网的关键技术 要实现称重系统与物联网的给合,是两者缺一不可的,下面简单介绍实现本系统的几个关键技术:
3.1 汽车衡技术 电子汽车衡(传感技术)是将物体的重量传递给称重传感器的全部机械装置(包括承重台面),通过传感器将被称物料的重量转换为相应的电信号,经电缆输出至称重仪表,称重仪表测得传感器输出的电信号,由放大器进行放大,经滤波后由模/数(A/D)转换器进行数字转换,该数字信号经专用软件处理后,以数字显示重量数据。 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 3.2 车牌识别技术 车牌识别技术是通过视频图像识别技术应用在车辆牌照识别中的一种技术。车牌识别技术要求能够将运动中的汽车牌照从复杂背景中提取并识别出来,通过车牌提取、图像预处理、特征提取、车牌字符识别等技术,识别车辆牌号、颜色等信息。
计算机控制技术作业——汽车称重系统
车辆动态称重系统1、称重系统的组成及设计方案车辆动态称重系统是在车辆正常行驶的情况下,测得车辆质量,并根据车型参数确定其是否超载的嵌入式系统。
主要功能如下:(1)该系统可以识别出所经过车辆的轴数;(2)在车辆动态下可以测得车身静态质量,如果超重给予报警;(3)通过键盘操作,可以查询一定时期内被测车辆的历史数据并能在LCD液晶屏显示;(4)配套的微型打印机可以实时打印罚单;(5)配套的上位机数据库软件可以获得所需的称重数据;称重系统主要由传感器,数据采集器,数据处理系统和显示系统等组成。
如图1所示:图1称重系统的组成系统的设计分为硬件部分和软件部分,其中,在硬件设计部分采用功能较强的32位嵌入式处理器最为主控制器,其运算能力可以满足动态称重的数据处理的要求。
人机交互部分使用LCD液晶显示屏及标准键盘实现图形化操作界面。
基于图形用户界面设计人性化的人机交互界面,各项操作直观、简洁,各种操作提示符均支持中文显示。
通讯模块主要实现基于RS232串口通讯。
存储器重的称重数据一方面可以通过串口传至PC 机以进行统一管理,另一方可以传至打印机以罚单的形式输出。
数据采集模块通过采用外置AD转换芯片保证了称重精度。
而系统的软件设计划分为以下层次和模块:(1)系统层,包括操作系统的移植配置、硬件驱动程序;(2)人机交互的软件模块、图形界面层;(3)数据采集和处理模块;(4)数据通讯模块。
故而系统的设计方案可描述为下图:图2系统总体设计方案2、称重系统硬件设计系统的硬件结构图如下:图3系统的硬件结构设计2.1核心组件设计(一)最小系统设计嵌入式最小系统电路是使处理器能够正常工作的最小单元,主要包括:电源电路、晶振电路、锁相环PLL电路和复位电路。
最小系统结构如下图所示:图4最小系统设计EP7312微处理器内部各模块运行均需要有稳定的电源供电。
本系统中,从电源电路获得的电压在接入处理器相应电源引脚时均并联100nF的电容滤波。
称重系统设计
杭州电子科技大学设计报告课程名称:短学期PCB电路设计学生姓名:学生学号:学生班级:专业:实验日期:基于51单片机的称重系统设计设计要求:1.89C52单片机最小系统的构成及设计;(包括:时钟、复位、电源、单片机、按键和显示等)2.在此基础上完成称重系统的设计,称重量程为0~80吨,误差正负100kg。
A为称重系统选择合适的4个压力传感器,注意量程和误差。
B设计放大电路,以便单片机对其信号进行后续处理。
C用7段数码管或其他显示模块进行重量的显示,单位为:kg。
D根据应用场合设计扩展功能(加分选做设计部分)系统流程图:压力传感器采集信号51单片机放大器放大模拟信号MAX232 上位机电源系统主要设计内容和功能:本设计研究的是一基于51单片机的称重系统,称重范围为0到80吨,承重范围较大,可以广泛地运用于汽车过磅,货物称重,也可以用来测体重。
本设计主要通过压力传感器采集货物重量信息,产生电压信号,通过运算放大器的放大,再经过一系列的A/D 转换、单片机的处理,把货物的重量显示到数码管上。
如果有需要,也可以通过串口通信模块把数据到PC 上位机中,再由计算机分析处理数据。
本设计可以通过按键来选择称重的最大量程,如果超过选择的最大量程,则会有蜂鸣器发出警报。
方案论证:传感器:压力传感器选用MPX2200压强为200KPa 时对应的最大电压为40mv ,所以传感器底座面积设置为1平方米。
40mv 时对应的重量为20吨。
放大器设计:量程为80吨,最大电压对应20吨,故需要4个放大器,由于器件及参数限制,输出电压为4V 左右,最大输入电压40mV,故放大倍数为100倍。
故电阻成100倍关系。
传感器采集的信号从Header2端口输入。
仿真结果:从图中可以看到增益为101倍。
A/D 转换:因为设计要求为误差100kg,最大电压时对应重量为20吨,20×1000/100=200。
2^8=256>200。
智能称重系统设计方案20131031
《汽车衡IC卡智能称重系统》设计方案一、综述:一直以来,电子衡器称重管理工作,都是煤炭、水泥、石化、粮食、饲料、冶金、化工等工业以及所有需要电子磅计量行业中的难题。
往往磅房远离管理部门,司磅人员的工作得不到有效监控,而且每天大量的手工填单和计算工作极易发生错误,这些问题的存在,久而久之,日积月累下来都将给企业带来巨大的经济损失。
随着新技术的发展,对称重管理要求的提高,如何有效地管理称重数据,提高工作效率,提高企业信息化管理水平,是各企业的管理人员所想的,也是我们所开发的称重管理系统所必须做的。
我公司根据热电企业、垃圾焚烧行业、大型煤电企业的实际情况,引进国外先进的技术经验成功开发了一套汽车衡智能称重管理系统。
已广泛应用在国多家垃圾处理场、发电厂以及化工、造纸企业,受到广大用户的肯定!汽车衡全自动称重系统是集IC车号自动识别系统、门卫收发卡系统、自动语音指挥系统、称重图像即时抓拍系、红绿灯控制系统、红外防作弊系统、手持机确认系统于一身的智能称重系统。
在称重的整个过程里做到计量数据自动可靠采集、自动判别、自动指挥、自动处理、自动控制,最大限度的降低人工操作所带来的弊端和工作强度,提高了系统的信息化、自动化程度。
对于管理部门,可以通过系统中的汇总报表了解当前的生产及物流状况;对于财务结算部门,则可以拿到清晰又准确的结算报表;仓管部门则可以了解到自己的收、发货物的情况等。
这些报表数据是随时可以查阅的,因此它也加强了管理上的一致性,缩短了决策者对生产的响应时间,提高了管理效率,降低了运行成本,促进了企业信息化管理。
二、系统设计原则1 可靠本系统是一个长期运行的系统,保证系统稳定可靠的运行是首先要考虑的。
设计时充分考虑了系统在部分出现故障时仍然能够提供对用户的服务,并且能够很快的排除故障恢复正常运行。
2 可扩展企业的发展是有一个过程的,相应的需求也是一个由小到大的过程,在系统方案中按照系统分析、统筹规划的观点将系统规划成一个扩展性很强且在扩容升级时浪费最少的系统。
多功能称重系统设计与仿真设计
多功能称重系统设计与仿真设计摘要本文介绍了基于单片机89C52的电子秤的硬件电路及软件流程。
系统包括称重传感器、信号放大、单片机、键盘、LCD显示等部分。
电子秤设计得小巧,结构简单,具有去皮、单价设置、累加等多种功能。
随着微电子技术的应用,市场上使用的传统称重工具已经满足不了人们的要求。
为了改变传统称重工具在使用上存在的问题,在本设计中将智能化、自动化、人性化用在了电子秤重的控制系统中。
本系统主要由单片机来控制,测量物体重量部分由称重传感器及A/D转换器组成,加上显示单元,此电子秤俱备了功能多、性能价格比高、功耗低、系统设计简单、使用方便直观、速度快、测量准确、自动化程度高等特点。
本系统以AT89S52单片机为主控芯片,外围附以称重电路、显示电路、报警电路、键盘电路等构成智能称重系统电路板,从而实现自动称重系统的各种控制功能。
可以说,此设计所完成的电子秤很大程度上满足了应用需求。
关键词:单片机;称重传感器;A/D转换器;LCD显示AbstractWith the application of micro-electronics technology, tradition ponderation instrument used in market has been not satisfaction with hunman requirements already. In order to make up for the traditional apparatus shortcoming, we improve the apparatus's control system with intelligence and automation. This system is mainly controlled by microcontroller, the section of height measurement accomplish by supersonic sensor, the section of weight measurement accomplish by weight sensor and A/D transformer, this apparatus have many characteristic such as having more function, consume less energy, small and move easily, low price, measure precisely, the speed is quick, automatic work without people and so on.The system is mainly controlled by the microcontroller AT89S52, the periphery is consist of the circuit of clock and calendar, the circuit of measure height and weight, the circuit of display and print, all of these comprise the circuit board of the intelligent apparatus of height and weight. It can achieve all function of the apparatus.KEYWORDS:SP20C-G501,AT89S52,ponderation –sensor,A / D converter,LCDDisplay目录摘要 (I)Abstract (II)引言 (1)1 绪论 (1)1.1 本设计在国内外的研究现状 (1)1.2 本设计的选题及意义 (2)2 总体的方案设计 (2)2.1显示器的选择方案 (2)2.2AD芯片的选择方案 (2)2.3CPU的选择方案 (3)2.4总体方案的设计 (3)3硬件设计 (4)3.1传感器的设计 (4)3.11 电阻应变式的组成及原理 (4)3.12 电阻应变式传感器测量电路的设计 (5)3.2 A/D转换系统的电路设计 (6)3.21ADC0809芯片的内部逻辑结构 (7)3.22 ADC0809芯片的外部结构 (7)3.23 ADC0809芯片的使用说明 (8)3.24 数模转换电路的设计 (8)3.3 CPU控制系统电路的设计 (9)3.31 AT89C52芯片简介 (9)3.32 AT89C52芯片的引脚说明 (10)3.33 单片机控制电路的设计 (14)3.4 显示系统电路的设计 (14)3.41液晶显示简介 (14)3.42 LCD1602结构及引脚功能 (15)3.43 显示电路的硬件设计 (16)3.5 报警电路的设计 (17)4 软件设计 (18)4.1 主程序设计 (18)4.2 AD数据采集及处理的设计 (18)4.3 键盘处理的设计 (20)5 仿真及实验调试 (22)6 设计总结 (24)参考文献 (25)附录A主程序设计 (26)引言随着时代科技的迅猛发展,微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。
智能称重系统软件设计
摘要随着微电子技术的应用,市场上使用的传统称重工具已经满足不了人们的要求。
为了改变传统称重工具在使用上存在的问题,在本设计中将智能化、自动化、人性化用在了电子秤重的控制系统中。
本系统主要由单片机来控制,测量物体重量部分由称重传感器及A/D转换器组成,加上显示单元,此电子秤俱备了功能多、性能价格比高、功耗低、系统设计简单、使用方便直观、速度快、测量准确、自动化程度高等特点。
本系统以AT89C52单片机为主控芯片,外围附以称重电路、显示电路、报警电路、键盘电路等构成智能称重系统电路板,从而实现自动称重系统的各种控制功能。
此设计所完成的智能称重系统很大程度上满足了应用需求。
关键词: AT89C52;称重传感器;A/D转换器;LCD显示器ABSTRACTWith the application of micro-electronics technology, tradition ponderation instrument used in market has been not satisfaction with hunman requirements already. In order to make up for the traditional apparatus shortcoming, we improve the apparatus's control system with intelligence and automation. This system is mainly controlled by microcontroller, the section of height measurement accomplish by supersonic sensor, the section of weight measurement accomplish by weight sensor and A/D transformer, this apparatus have many characteristic such as having more function, consume less energy, small and move easily, low price, measure precisely, the speed is quick, automatic work without people and so on.The system is mainly controlled by the microcontroller AT89S52, the periphery is consist of the circuit of clock and calendar, the circuit of measure height and weight, the circuit of display and print, all of these comprise the circuit board of the intelligent apparatus of height and weight. It can achieve all function of the apparatus.KEYWORDS: AT89S52,ponderation –sensor,A / D converter,LED Display目录第一章前言 (1)1.1称重系统的发展与应用 (1)1.2选题背景与意义 (2)1.3研究现状 (2)1.3.1 影响因素 (2)1.3.2 产品质量 (3)1.3.3 发展方向 (4)1.3.4 电子秤的智能化 (4)1.4本文的结构 (5)第二章系统方案的设计 (6)2.1电子称重系统的设计要求 (6)2.1.1 基本要求 (6)2.1.2 特色与创新 (6)2.2实验原理及设计基本思路 (7)2.2.1 系统的工作原理 (7)2.2.2 系统设计基本思路 (7)第三章系统硬件设计 (8)3.1基于AT89S52的主控电路 (8)3.1.1芯片介绍 (8)3.2传感器的选择 (10)电路转换设计 (10)3.3看门狗接口电路设计 (11)3.4人机接口单元设计 (13)3.4.1 HD7279芯片主要特点 (14)3.4.2 HD7279与AT89C52单片机的接口电路设计 (14)第四章系统软件设计 (17)4.1主程序设计 (17)4.1.1主程序流程图 (18)4.2中断程序设计 (19)4.2.1 T0中断程序设计 (19)4.3键处理程序设计 (20)4.4报警程序的设定 (25)4.5系统的量程变换 (26)第5章整体调试 (29)5.1硬件调试: (29)5.2软件调试 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录一原理图及PCB图 (33)附录二元件列表 (35)第一章前言1.1 称重系统的发展与应用质量是测量领域中的一个重要参数,称重技术自古以来就被人们所重视。
称重系统方案
称重系统方案第1篇称重系统方案一、项目背景随着我国工业生产及物流行业的迅速发展,称重系统在各类企业中的应用日益广泛。
为满足企业对高效、准确称重需求,提高生产效率,降低运营成本,本文将结合现有技术及市场需求,制定一套合法合规的称重系统方案。
二、项目目标1. 确保称重数据的准确性,误差率小于国家规定的标准。
2. 提高称重效率,减少人工干预,降低人力成本。
3. 实现数据实时上传,便于企业进行生产管理与决策。
4. 确保系统运行稳定,降低故障率。
三、系统设计1. 称重传感器选择: 采用高精度、高稳定性、抗干扰能力强的传感器,确保称重数据准确无误。
2. 数据采集与处理: 通过数据采集器实时采集传感器信号,经过放大、滤波、数字化处理,传输至中央处理单元。
3. 中央处理单元: 采用高性能处理器,对采集到的数据进行处理,实现称重数据实时显示、存储、上传等功能。
4. 软件系统: 开发人性化的操作界面,便于操作人员进行日常使用和维护。
同时,提供数据查询、统计、分析等功能,便于企业进行生产管理。
5. 网络通信: 采用有线或无线网络通信技术,实现数据实时上传至企业服务器,便于企业远程监控和管理。
6. 安全防护: 系统具备防雷、防潮、防尘、防腐等功能,确保在恶劣环境下正常运行。
四、系统功能1. 自动称重: 载重车辆驶上秤台,系统自动检测并显示重量,无需人工干预。
2. 去皮功能: 系统可自动识别并去除皮重,提高称重准确性。
3. 数据存储与查询: 系统可存储大量称重数据,便于随时查询、统计、分析。
4. 数据上传: 称重数据实时上传至企业服务器,便于企业进行远程监控和管理。
5. 权限管理: 系统设置不同权限,确保数据安全与合法合规。
6. 远程维护: 技术人员可通过远程维护功能,对系统进行在线升级、故障排查等操作。
五、合法合规性1. 系统设计符合我国相关法律法规,如《计量法》、《产品质量法》等。
2. 称重传感器、数据采集器等设备均取得相关认证,符合国家质量标准。
